Pada Februari 2017, ahli astronomi dari European Southern Observatory (ESO) mengumumkan penemuan tujuh planet berbatu di sekitar bintang TRAPPIST-1 yang berdekatan. Sehingga bukan sahaja planet planet yang paling banyak dijumpai dalam sistem bintang tunggal setakat ini, berita itu juga disokong oleh fakta bahawa tiga planet ini didapati mengorbit di zon bintang yang dapat dihuni.
Sejak masa itu, banyak kajian telah dilakukan untuk memastikan kemungkinan planet-planet ini sebenarnya dapat dihuni. Terima kasih kepada pasukan saintis antarabangsa yang menggunakan Teleskop Angkasa Hubble untuk mengkaji planet-planet sistem, kita sekarang mempunyai petunjuk pertama mengenai sama ada air atau tidak (bahan utama kehidupan seperti yang kita ketahui) wujud di mana-mana dunia berbatu TRAPPIST-1.
Kajian pasukan, bertajuk "Evolusi Temporal Penyinaran Tenaga Tinggi dan Kandungan Air dari TRAPPIST-1 Exoplanets", baru-baru ini muncul di Hubble tapak. Diketuai oleh ahli astronomi Switzerland Vincent Bourrier dari Observatoire de l'Université de Genève, pasukan itu bergantung pada Hubble's Space Telescope Imaging Spectrograph (STIS) untuk mengkaji jumlah radiasi ultraviolet yang diterima oleh setiap planet TRAPPIST-1.
Seperti yang dijelaskan oleh Bourrier dalam siaran akhbar Hubble, ini membantu mereka menentukan kandungan air dari tujuh planet sistem:
"Sinaran ultraviolet adalah faktor penting dalam evolusi atmosfera planet. Seperti di atmosfer kita sendiri, di mana sinar matahari ultraviolet memecah molekul, cahaya bintang ultraviolet dapat memecahkan wap air di atmosfer eksoplanet menjadi hidrogen dan oksigen. "
Bagaimana sinaran ultraviolet berinteraksi dengan atmosfer planet adalah penting ketika menilai kemungkinan kebiasaan planet. Manakala sinaran UV tenaga rendah menyebabkan fotodisosiasi, proses di mana molekul air terurai menjadi oksigen dan hidrogen, sinar ultraviolet ekstrem (sinaran XUV) dan sinar-x menyebabkan atmosfer atas planet menjadi panas - yang menyebabkan hidrogen dan oksigen menjadi melarikan diri.
Oleh kerana hidrogen lebih ringan daripada oksigen, ia lebih mudah hilang ke ruang di mana spektrumnya dapat diperhatikan. Inilah yang dilakukan oleh Bourrier dan pasukannya. Dengan memantau spektrum planet TRAPPIST-1 untuk tanda-tanda kehilangan hidrogen, pasukan ini dapat mengukur kandungan air mereka dengan berkesan. Apa yang mereka dapati adalah bahawa sinaran UV yang dipancarkan oleh TRAPPIST-1 menunjukkan bahawa planet-planetnya mungkin kehilangan banyak air sepanjang sejarah mereka.
Kerugian paling teruk bagi planet paling dalam - TRAPPIST-1b dan 1c - yang menerima sinaran UV terbanyak dari bintang mereka. Malah, pasukan menganggarkan bahawa planet-planet ini mungkin kehilangan lebih dari 20 air laut-laut sepanjang sejarah sistem ini - yang dianggarkan berusia antara 5.4 dan 9.8 bilion tahun. Dengan kata lain, planet-planet dalaman ini akan kering tulang dan pasti steril.
Walau bagaimanapun, penemuan yang sama ini juga menunjukkan bahawa planet luar sistem kehilangan air secara signifikan dari masa ke masa, yang dapat berarti bahawa mereka masih mempunyai jumlah yang banyak di permukaannya. Ini termasuk tiga planet yang berada di dalam zon yang dapat dihuni bintang - TRAPPIST-1e, f dan g - yang menunjukkan bahawa planet-planet ini dapat dihuni.
Penemuan ini disokong oleh kehilangan air yang dikira dan kadar pelepasan air geofizik, yang juga menyokong idea bahawa planet-planet yang lebih besar dan paling jauh mengekalkan sebahagian besar air mereka dari masa ke masa. Penemuan ini sangat ketara, kerana mereka menunjukkan bahawa pelarian dan evolusi atmosfera berkait rapat dengan planet-planet sistem TRAPPIST-1.
Penemuan ini juga memberangsangkan, kerana kajian terdahulu yang menganggap kehilangan atmosfera dalam sistem ini menggambarkan gambaran yang agak suram. Ini termasuk yang menunjukkan bahawa TRAPPIST-1 mengalami terlalu banyak suar, bahkan kerdil merah yang tenang membuat planet mereka terkena radiasi yang kuat dari masa ke masa, dan bahawa jarak antara TRAPPIST-1 dan planetnya masing-masing akan bermaksud bahawa angin suria akan langsung terkena ke atmosfera mereka.
Dengan kata lain, kajian ini menimbulkan keraguan sama ada bintang yang mengorbit bintang jenis M (kerdil merah) akan dapat mengekalkan atmosfernya dari masa ke masa - walaupun mereka mempunyai atmosfera dan magnetosfera seperti Bumi. Seperti Mars, penyelidikan ini menunjukkan bahawa pelucutan atmosfera yang disebabkan oleh angin suria pasti akan menjadikan permukaan mereka sejuk, kering, dan tidak bernyawa.
Ringkasnya, ini adalah salah satu dari beberapa berita baik yang kami terima sejak kewujudan tujuh planet dalam sistem TRAPPIST-1 (dan tiga planet yang berpotensi dapat didiami) pertama kali diumumkan. Ini juga merupakan petunjuk positif sejauh mana kebiasaan sistem bintang kerdil merah pergi. Dalam tahun-tahun kebelakangan ini, banyak penemuan eksoplanet yang mengagumkan telah berlaku di sekitar bintang kerdil merah - iaitu Proxima b, LHS 1140b, Gliese 581g, Gliese 625b, dan Gliese 682c.
Memandangkan jumlah planet berbatu yang telah dikesan mengorbit bintang jenis ini - dan hakikat bahawa mereka adalah planet yang paling biasa di Alam Semesta (merangkumi 70% bintang di Bima Sakti sahaja) - mengetahui bahawa mereka dapat menyokong planet yang dapat dihuni pastinya dialu-alukan! Tetapi tentu saja, Bourrier dan rakan-rakannya menekankan bahawa kajian ini tidak konklusif, dan penyelidikan lebih lanjut diperlukan untuk menentukan apakah ada planet TRAPPIST-1 yang benar-benar berair.
Seperti yang ditunjukkan oleh Bourieer, kemungkinan besar ini akan melibatkan teleskop generasi akan datang:
"Walaupun hasil kami menunjukkan bahawa planet luar adalah calon terbaik untuk mencari air dengan Teleskop Angkasa James Webb yang akan datang, mereka juga menekankan perlunya kajian teoritis dan pemerhatian pelengkap pada semua panjang gelombang untuk menentukan sifat planet TRAPPIST-1 dan kebolehan berpotensi mereka. "
Planet berbatu di sekitar jenis bintang yang paling biasa, potensi untuk menahan air, dan 1oo bilion planet berpotensi di Galaksi Bima Sakti sahaja. Satu perkara yang pasti: Teleskop Angkasa James Webb akan mempunyai tangannya penuh setelah ia digunakan pada bulan Oktober 2018!
Dan pastikan untuk melihat animasi sistem TRAPPIST-1 ini juga, dari L. Calçada dan ESO:
